煤场防风抑尘网工程建设可行性研究分析报告.docx

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煤场防风抑尘网工程建设可行性研究分析报告

甘肃***化学工业集团有限公司

煤场防风抑尘网工程

可行性研究报告

甲级证书编号:

·兰州

第一章总论

1.1项目名称、主办单位、企业性质及法人

项目名称：

甘肃***化学工业集团有限公司煤场防风抑尘网工程

主办单位：

甘肃***化学工业集团有限公司

法人代表：

1.2可行性研究报告编制的依据和原则

1.2.1编制依据

（1）投资项目可行性研究指南（国家计委办公厅计办投资[2002]15号文件）；

（2）《化工建设项目可行性研究报告编制办法》（中国石油和化学工业协会2006年4月）；

（3）国家发改委、建设部《关于建设项目经济评价方法参数》（第三版）2006年8月；

（4）建设单位提供的与本项目有关的资料、数据；

1.2.2编制原则

（1）严格执行国家有关法律、法规、强制性设计标准及规范，保证工程设计质量。

（2）采用新技术，优化工艺，突出减排效果，力求少投入多产出。

（3）本项目为金化原、燃料煤场的粉尘防治工程，工程建成后煤场粉尘的无组织排放量明显减少。

（4）采取切实有效的措施，节能减排，减少污染，改善和保护环境。

（5）根据金化集团公司现原、燃料煤场的场地，进行合理的布置。

1.3项目提出的背景及投资的必要性

1.3.1企业概况

甘肃***化学工业集团有限公司位于河西走廊的***市河西堡镇，毗邻欧亚大动脉兰新铁路，是以生产化肥为基础，化工为主导的国家大型化工企业，全国化工行业百强企业，甘肃省首批十大骨干企业集团之一。

甘肃***化学工业集团有限公司经过四十年的发展，形成了以化肥为基础、化工为主导的综合化工企业集团。

现有员工3150人，其中各类技术人员700余名。

产品年综合生产能力达100万吨以上。

主要产品年生产能力为合成氨12万吨、碳铵8万吨、纯碱20万吨、氯化铵20万吨、磷酸二铵18万吨、普钙40万吨、专用复混肥10万吨、编织袋1000万条。

2007年末，企业总资产已达11.14亿元，其中固定资产7.79亿元，实现销售收入10.45亿元。

已发展成为甘肃乃至西北地区生产能力最大、产品品种最多的多功能大型化工企业之一。

甘肃***化学工业集团有限公司的“奔马”牌商标被评为甘肃省著名商标。

纯碱、复混肥、磷二铵被评为甘肃省名牌产品，并获“陇货精品”称号。

产品运销四川、浙江、安徽、新疆等十九个省市。

主要产品具有一定的市场竞争力，部分产品竞争优势明显。

公司一直坚持改革、创新，用改革解决企业发展中的矛盾和问题；贯彻“科技兴企”方针，坚持依靠科技进步促进企业发展；树立市场意识，坚持研究市场、适应市场、进入市场观念；不断加强各项基础管理、从严从细科学管理；加强质量管理，实施名牌战略；加强企业文化建设，树立良好的企业形象。

1.3.2项目建设的背景及投资的必要性

甘肃***化学工业集团有限公司煤场地处厂区铁道专用线旁，前面为造气作业区、锅炉作业区等主要生产区，后边是河西四队的居民区和小麦地，煤场原料煤为露天存放，由于***市是多风城市，露天存放的各种原料煤遇到三级以上大风天气时经常粉尘满天，给周围大气环境造成严重污染，扬尘污染不但造成物料的大量流失，给企业带来巨大的经济损失，而且使驻地居民的生活环境和厂内生产环境恶化，并多次引发村企纠纷，影响到企业的正常生产经营活动。

在环境保护要求日趋严格、公众对环境保护要求日趋强烈的情况下，各级环境保护主管部门将扬尘污染治理提到了重要的议事日程，相继制定和颁布了治理扬尘污染的政策、法规要求，加大了扬尘污染的治理力度。

国家规定从2007年起散货料场必须建设挡风墙才能通过环境评估，我国很多城市也已经为解决此类空气污染问题提出了严格的要求。

为推进公司双创工作，改善周边生态环境，按照市政府的要求，金化公司决定拟在煤场周围建设防风抑尘网设施，防风抑尘网实施后，抑尘率达到80%以上。

1.3.3项目建设的有利条件

（1）实施西部大开发，是中央加快西部发展的一项重大战略举措。

在经济上和政治上都具有重要的现实意义和深远的战略意义。

党的“十七”大报告进一步明确，加快西部发展，关系到国家全面建设小康社会的进程；并把节能减排作为基本国策来实施。

金化公司用成熟先进技术，对煤场进行防风抑尘改造，对节约能源、减少“三废”排放、净化环境，有十分重要的意义。

（2）金化公司有一个锐意开拓进取、勇于创新、团结务实的领导班子；有一支训练有素的职工队伍；有丰富的生产管理经验。

（3）金化公司四十年来，依靠科技进步，走内涵挖潜之路，以高新技术改造和完善现有装置，有较强的经济实力。

（4）金化公司有完善的公用工程、辅助设施、行政及生活福利设施，可充分利用，有利于减少投资。

1.3.4研究范围

本项目研究范围为金化公司原、燃料煤场防风抑尘技术改造方案的比选，同时还对总图运输、公用工程和辅助设施方案、环境保护、节能、劳动安全及消防、工厂组织和劳动定员、投资估算及项目财务评价等方面进行可行性研究。

1.4研究结论

1、本项目对现有原、燃料煤场进行防风抑尘技术改造，对节约能源、减少“三废”排放、净化环境，有十分重要的意义。

2、本工程煤场钢支护挡风抑尘网布置在金化公司厂区内，堆煤高度为6m。

暂定煤厂四面设12m高挡风抑尘墙（地面以上高度），挡风抑尘墙总长约为880m。

3、项目实施后，不仅年可减少粉煤流失947吨，降低周边地区的环境污染，而且为改善村企关系起到积极作用。

同时抑尘率达到80％以上，使周边地区空气质量完全符合***市环保部门的有关规定，具有较好的社会效益和经济效益。

4、项目的财务评价表明，本项目总投资为509.22万元，节能减排社会效益较好，项目是可行的。

表1-1主要技术经济指标表

序号

项目名称

单位

数值

备注

1

防风抑尘网长度

m

880

2

防风抑尘网高度

m

12

3

防风衣尘网抑尘率

％

80

4

年可减少粉煤流失

t

947

5

项目总投资

万元

509.22

其中：

建设投资

万元

509.22

建设期利息

万元

0.00

铺底流动资金

万元

0.00

第二章改造规模及内容

2.1改造规模

甘肃***化学工业集团有限公司建有面积约为25000m2的煤场。

该煤场最大储存能力约为5万吨，年储运量为39万吨；煤场地处厂区铁道专用线旁，前面为造气作业区、锅炉作业区等主要生产区，后边是河西四队的居民区和小麦地。

煤场所储存的煤均为露天存放。

由于***市是多风城市，露天存放的各种燃料煤遇到三级以上大风天气时将会产生大量扬尘，其不但给周围大气环境造成了严重污染，且使得物料大量流失，给企业带来巨大的经济损失。

为此，金化公司拟在其煤场周围安装防风抑尘网，以抑制扬尘的产生，从而达到改善周边环境的目的。

计算时间：

350天，8400小时

2.2改造内容

本工程所安装的防风抑尘网主要由混凝土基础、防撞墙、钢结构支护和挡风墙网体组成。

其中煤场需安装防风抑尘网的总长度约为880m。

第三章工艺技术方案

3.1工艺技术方案的选择

3.1.1国内外防风抑尘技术发展概况

早我国十年，国外一些国家已对挡风抑尘技术进行了深入的研究和应用。

二十多年前日本就已将防风网应用于控制港口露天煤堆场的粉尘污染。

我国防风网防尘技术的研究起步较晚，对其防尘机理，加工工艺，工程设计的专门研究工作较少。

武汉水利工程学院流体力学教研室，曾于80年代中期利用环境风洞试验结合上海朱家码头煤堆场“挡风抑尘措施研究”的课题，对防风网有关结构参数进行了试验，并提出了一些待解决的问题。

近年来，国内开展防风网防尘技术的研究，主要是结合一些工程可行性研究的需要开展技术验证工作。

通过工程实际运行参数，对防风网的技术逐步加以改进和完善，通过引进和消化国外防风网在工程中应用打下了一定基础。

目前防风抑尘网是减小露天煤堆起尘量最有效的方法。

挡风抑尘墙（网）之所以能大量降低露天煤堆起尘量的机理关键是降低来流风的风速；最大限度地损失来流风的动能；避免来流风的明显涡流，减少风的湍流度。

根据空气动力学原理，当风通过由“防风抑尘网”组成的“挡风抑尘墙”时，墙后面出现分离和附着两种现象，形成上、下干扰气流，降低来流风的风速，极大的损失来流风的动能；减少风的湍流度，消除来流风的涡流；降低煤堆表面的剪切应力和压力，从而减少堆起尘率。

一般认为，在挡风板顶部出现空气流的分离现象，分离点和附着点之间的区域称为分离区，这段的长度称为尾流区的特征长度或有效遮蔽距离。

“挡风抑尘墙（网）”的抑尘效果或屏蔽作用取决于挡风板尾流区的特征长度和风速。

3.1.2防风抑尘网的选择

目前，防风抑尘板按材质分主要有聚氯乙烯网、玻璃钢（手工糊制和机制两种）、普通金属板（彩钢板型和钢板喷涂型两种）、镁合金板。

聚氯乙烯网

玻璃钢

普通金属板

镁合金板

手工糊制

机制

彩钢板型

钢板喷涂型

厂家

北京精诚博桑科技有限公司

太原意佳玻璃钢制品有限公司

太原市伟易达矿业发展有限公司

山西华通蓝天环保有限公司

太原市伟易、山西华通等均有生产

宽（mm）

380

380

250

430

75

长（mm）

3000

3500

3000

高（mm）

80

75

65

95

8

厚度（mm）

1.5——4.0

2.0——3.5

0.75

0.8

0.6

色泽

标准罗兰色可按客户要求定做

板（网）价格（元/平米）

170

46

70

70

90

110

安装费（元/平米）

190——200

190——200

190——200

210——230

160——180

220——240

优点

耐酸碱等腐蚀

板价格低

耐酸碱等腐蚀

强度高，可回收

重量轻，强度高，可回收

缺点

价格高

薄厚不均，使用寿命短，且不可回收

不可回收

耐酸碱效果差

造价高，安装高度相对较低

根据考察，手工糊制的玻璃钢防风抑尘板质量较差，使用不到一年就有断裂现象（见照片），目前，几乎没有再生产的。

所考察的生产厂家包括太原意佳玻璃钢制品有限公司均以生产金属防风抑尘板为主,也就是说目前市场主要以生产和销售金属防风抑尘板为主。

本工程拟采用镁合金板材质的防风抑尘网。

防风抑尘网采用金属材质，利用空气动力学原理，按照实施现场环境风洞实验结果加工成一定几何形状的挡风板，并根据现场条件将挡风板组合成挡风抑尘墙，使流通的空气（强风）从外通过墙体时，在墙体内侧形成上、下干扰的气流以达到外侧强风，内侧弱风，外侧小风，内侧无风的效果，从而防止粉尘的飞扬。

该技术设计中对多种具有不同形状和开孔率的挡风抑尘板进行了风洞效果检测，结果表明蝶形挡风板在一定的开孔率下其具有明显降低风速和风力的作用。

通过对组装好的挡风抑尘墙进行的风洞实验表明，挡风墙可有效降低来流风的风速，改变一部分来流风通过挡风抑尘墙后的风向，最大限度地损失来流风的动能，避免来流风的明显涡流，减少风的湍流度而达到减少起尘的目的。

防风抑尘网作为目前比较有效的粉尘治理技术，其综合挡风抑尘效果非常显著，单层挡风抑尘墙的综合抑尘效果可达85%以上，双层挡风抑尘墙的综合抑尘效果可达95%左右，可基本达到国家的环保要求。

3.2工艺方案简述

3.2.1设计条件

1、煤场基础资料

金化公司煤场位于金化公司厂区北侧，呈直角三角形分布，面积约为25000m2。

该煤场最大储存能力约为5万吨，年储运量为39万吨。

煤场西北侧堆放的是块煤，堆煤高度为2m；西南侧堆放的为烟煤，堆煤高度6.6m；东北侧堆放的为沫煤，煤堆高度5m；煤场中部堆放的是沫煤。

金化公司动力用煤采用靖远煤，靖远煤形成于早、中侏罗纪时期，煤为不粘煤，具有低灰、低硫、高热值等特征，是理想的动力用煤。

煤质成份分析见表3-1。

表3-1煤质特性表

序号

项目

符号

单位

校核煤种

靖远红会四矿

1

收到基碳元素

Car

%

60.36

2

收到基氢元素

Har

%

3.21

3

收到基氧元素

Oar

%

8.15

4

收到基氮元素

Nar

%

0.78

5

收到基硫元素

Sar

%

0.23

6

收到基全水份

Aar

%

12.63

7

收到基灰份

War

%

14.64

8

可燃基挥发份

Vat

%

27.84

9

收到基低位发热量

Qnet,ar

kJ/kg

22638

10

灰熔点

变形温度DT

℃

1120

软化温度ST

℃

1160

半球温度HT

℃

1220

该煤场所堆放的沫煤、烟煤以及块煤的储存量详见表3-2。

表3-2煤场煤种储存量

序号

煤种

储存量（万吨）

1

块煤

2.2

2

烟煤

1.6

3

沫煤

1.2

煤场各煤种粒径详情见表3-3。

表3-3煤场各煤种粒径分布

粒径（mm）

煤种

分布情况

2≤Φ

块煤

30%

2＜Φ≤5

烟煤

30%

5＜Φ

沫煤

40%

2、气象条件

（1）气压

年平均大气压828.10毫巴

年最高气压843.90毫巴

年最低气压810.60毫巴

（2）气温

年平均温度7.3℃

绝对最高温度39.1℃

绝对最低温度-28.9℃

最冷月平均气温-15.1℃

（3）降水量

年平均降雨量95.2mm

一天最大降雨量17.5mm

降雨天数23天/年

（4）湿度

年平均相对湿度47%

绝对最低湿度5%

（5）风向

最大风速36m/s

年平均风速2.3m/s

主导风向西北风

年大风天数18.3，最多36，最少3

基本风压值90kg/m2

基本雪压值20kg/m2

（6）沙尘暴天数5.4，最多10，最少2

（7）地震烈度

根据国家标准GB18306－2001《中国地震动峰值加速度区划图》（1/400万）和《中国地震动反应谱特征周期区划图》（1/400万），该地区地震动峰值加速度为0.2g，相当于地震基本烈度8度。

地震动反应谱特征周期为0.35s。

扩建场地地基土为中硬场地土层，建筑场地类别为Ⅱ类，场地土在基本烈度时不液化。

3.2.2设计方案

本次设计中防风抑尘网均采用钢支架结构稳定结构，按当地50年一遇的最大风速作为风载荷进行设计；防风抑尘网采用钢筋混凝土结构，整体结构使用寿命应在15年以上；挡风板根据***市实际情况设计，开孔率为36%，其档风率为80%。

在本次设计中，防风抑尘网总体高度的考虑按照比正常储煤堆高度高出10%以上，且高出部分不小于1m，底部须有1m以上的实心墙的原则进行考虑。

本工程煤场煤堆高度最高为6.6m，则煤挡风墙墙体高度7.2m，但考虑到该煤场面积较大和以后公司的发展，最后设计确定防风抑尘网总体高度为12m，其中下部防撞墙体高1.5m，挡风抑尘墙净高10.5m。

此外，考虑到煤场的煤由汽车和火车进行运输，设计中在煤场的东侧和西侧各设置1个出口，其中汽车出口设计高为4.5m、宽为8m，火车出口设计高为4.5m，宽为10m，以保证汽车、火车的进出。

设置方式：

1）挡风墙墙体高度12m，其中防撞墙体1.5m。

防风抑尘网周长约880m。

2）挡风抑尘墙三面设置。

3）挡风抑尘墙净高：

10.5m。

4）挡风抑尘墙由混凝土基础、防撞墙、钢结构支护和挡风墙网体组成。

5）基础、钢结构设计使用寿命：

50年

6）挡风板使用寿命：

20年 

产品性能：

1）抗紫外线（耐老化），产品表面经过喷塑处理，能吸收太阳光中的紫外线，降低了材料本身氧化速度，使产品具有较好的防老化性能，使用寿命提高。

同时紫外线透过度低，避免了太阳光中料的损伤。

2）阻燃性，因为是金属板所以有很好的阻燃性，均能满足消防和安全生产的要求。

3）抗冲击，产品的强度高，可以承受冰雹（强风）的冲击。

冲击强度试验检测，在试样的中上方，用质量为1kg的钢球，距波峰顶点1.5米的高度自由落下，产品没有断裂和贯穿的孔穴。

4）防静电，产品表面经过静电喷塑处理，在受太阳光照射后，能把附着于产品表面的有机污物氧化分解，另外，其超亲水性使尘土易于被雨水冲洗，起到自洁净效果，无维护费用。

3.3防风抑尘网板主要性能参数

3.3.1设计性能参数

网型：

圆孔刚性网

网板厚度：

0.8mm

材质成分：

冷轧钢板

开孔率：

36%

设计抗风能力：

36m/s

设计风压：

1501Pa

减风率：

90%

抑尘率：

83%

3.3.2主要材料选择

1、防风抑尘网

防风抑尘网采用高分子复合材料，表面复合杜邦抗紫外线膜，厚度2毫米；挡风板宽度250mm，长度均为3100mm。

2、钢支护

钢结构支护采用钢桁架斜支撑式，材料为高频焊接钢管、槽钢，基础跨度为3m，钢结构支护高12m。

防风抑尘网钢支护结构的柱、梁及支撑等均采用钢结构，强度等级均为Q235B或Q345B。

材料的化学成分和机械性能应符合《碳素结构钢》（GB/T700-88）或《低合金高强度结构钢》（GB/T1591-94）各项标准。

3、构件除锈、油漆

（1）底层处理：

钢结构除锈是保证防锈涂层质量的基础，除锈采用喷砂除锈，除锈等级应达到Sa2.5。

喷砂除锈后，应于当日涂好第一道底漆，以免基层底面返锈，影响漆膜的附着力。

（2）油漆：

除高强螺栓连接的范围内，所有钢构件在喷砂处理后，按要求涂（SIGMA系列、LOB系列）防腐油漆。

第四章建厂条件

4.1厂址概述

***化学工业集团有限公司位于甘肃省***市河西堡镇，河西走廊中部，东南距兰州市360公里、北距***市19公里，南距永昌县21公里。

4.2工程地质及气象条件

4.2.1地形、地貌

厂区地处金川河第四纪冲洪积平原上，建设场地地形平坦，自西向东倾斜，自然坡度为0.8～1.0%，海拔1706.00m～1707.00m之间。

4.2.2工程地质

厂区地处河西走廊东部，是我国西南、西北与中原地区在历次地质运动中的交接带，位于黄土高原、青藏高原、内蒙古高原交汇处，地层结构稳定，无不良工程地质现象。

地表复盖层为黄土，属大孔性和湿陷性黄土，其下部为第四纪近代洪—冲积碎（卵）石层，厚度较大，为本项目的主要持力层，地基允许承载力为35～50t/m2。

4.2.3气象条件

1、气压

年平均大气压828.10毫巴

年最高气压843.90毫巴

年最低气压810.60毫巴

2、气温

年平均温度7.3℃

绝对最高温度39.1℃

绝对最低温度-28.9℃

最冷月平均气温-15.1℃

3、降水量

年平均降雨量95.2mm

一天最大降雨量17.5mm

降雨天数23天/年

4、湿度

年平均相对湿度47%

绝对最低湿度5%

5、风向

最大风速36m/s

年平均风速2.3m/s

主导风向西北风

年大风天数18.3，最多36，最少3

基本风压值90kg/m2

基本雪压值20kg/m2

6、沙尘暴天数5.4，最多10，最少2

4.2.4地震烈度

根据国家标准GB18306－2001《中国地震动峰值加速度区划图》（1/400万）和《中国地震动反应谱特征周期区划图》（1/400万），该地区地震动峰值加速度为0.2g，相当于地震基本烈度8度。

地震动反应谱特征周期为0.35s。

扩建场地地基土为中硬场地土层，建筑场地类别为Ⅱ类，场地土在基本烈度时不液化。

4.2.5地区社会经济概况

河西走廊亦称甘肃走廊，自古就是连接西域与内地的咽喉要道，现今乃是亚欧大陆的腹地，走廊内资源丰富，绿洲广布，是甘肃省的主要粮仓和我国原材料基地。

位于***市的金川有色金属工业是我国著名的“镍都”，永昌电厂和水泥厂等是河西走廊的重要企业。

金化（集团）公司是我国500家大型企业之一。

随着我国国民经济发展向中西部倾斜，亚欧大陆桥对发展我国对外贸易,加强河西走廊的经济发展，必将会起到更大更快的作用。

4.3交通运输

兰新铁路在河西堡设***站，工厂铁路专用线自该站接轨，专用线长度约2公里，厂内设有11股道，运输能力约150万吨/年。

厂前有河雅公路（河西堡——永昌）通过并与312国道高速段相接，交通形成网络，辐射全国各地，运输十分方便。

4.4挡风抑尘网布置方案

煤场地处厂区铁道专用线旁，前面为造气作业区、锅炉作业区等主要生产区，后边是居民区和小麦地，煤场原料煤为露天存放，露天存放的各种原料煤遇到大风天气时经常粉尘满天，不但大气环境污染严重，而且造成物料的大量流失，给企业带来巨大的经济损失。

本工程煤场钢支护挡风抑尘网布置在金化公司厂区内。

挡风抑尘网南起Φ2.6m造气的循环水泵房，北至重质碱成品库，沿成品库向西至锅炉沉淀池，然后转向南延伸至1000m3气柜东侧。

挡风抑尘网总长约为880m。

本工程建成后抑尘率达到80%以上，将最大限度的降低煤场堆物料的扬尘损耗,满足环保要求，符合当地环保部门的规定，并与厂区整体建筑设计相协调。

第五章公用工程及辅助设施方案

5.1供配电

5.1.1概述

1、设计概况与范围

本项目为甘肃***化学工业集团有限公司煤场防风网抑尘工程，项目涉及电气专业的主要内容：

（1）照明系统；

（2）防雷接地系统；

2、设计采用的主要规范及标准

《供配电系统设计规范》GB50052-95

《低压配电设计规范》GB50054-95

《建筑照明设计标准》GB50034-2004

《建筑设计防火规范》GB50016-2006

《建筑物防雷设计规范》GB50057-94

《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-1992

《电力工程电缆设计规范》GB50217-2007

3、设计基础条件

年平均气温7.5℃

极端最高气温39.2℃

极端最低气温-27.9℃

年平均相对湿度50.9%

年平均沙尘暴日数1天

最大冻土层深度150cm

全年雷暴日数19.6d/a

5.1.2用电负荷、负荷等级及供电要求

1、负荷等级及供电要求

本项目主要为防风抑尘网周边设值班照明，为了厂区安全，均按二级负荷供电。

照明配电箱由双回路供电，以满足要求。

照明回路为三相四线制供电系统，应按三相负荷平衡的原则把各灯均匀接在A、B、C三相上。

2、用电负荷

防风抑尘网全长880米，高10.5米。

照明灯具采用250W金卤灯，要求选用防水防尘路灯，每30米均匀布置，30盏。

Pe=30X250W=7.5kW。

5.1.3供配电方案

1、在厂内型煤厂值班室内设一照明配电箱给所有灯具配电。

2、配电设备选型

（1）进线采用两路380/220V电源，经照明配电箱内双电源切换设备切换后供给，灯具控制采用手动和自动两种控制方式，手动控制在配电箱内控制，自动控制采用光电控制器安装在厂内型煤厂值班室外的屋檐下自然光照射的地方。

周围无强光辐射，避免灯光直射，光电控制器微倾斜于光源。

（2）照明灯具采用250W金卤灯的防水防尘路灯。

离防风抑尘网3米处安装，灯间距30米均匀布置，灯具安装高度为8.5米，灯具照射角度应可调。

从配电箱到灯具的连接采用YJV22-1kV型电力电缆直埋地敷设。

所有灯具外壳均与防风抑尘网可靠连接并接地。

（3）防风抑尘网沿线照度值不应低于8Lx。

煤厂由原有两套高杆灯照明。

不包括在本设计范围之内

（4）照明灯具应防尘、防腐、防震、防雹和雨淋。

（5）照明灯具端电压的偏移，不应高于额定电压的105%，也不应